一种实验室微电网管理系统及方法与流程

本申请涉及微电网电能管理，尤其涉及一种实验室微电网管理系统及方法。

背景技术：

1、测功机是一种用于测量机械功率的设备，广泛应用于汽车、航空、船舶等领域的动力系统测试，主要包括底盘测功机、发动机测功机、电机测功机等带电能反馈功能的设备。在测功机工作过程中，被测试对象会带动加载电机运转，产生大量的反馈电能。如何高效、环保地处理这些反馈电能，一直是测功机实验室面临的重要技术问题。

2、传统测功机实验室对于测功机反馈的电能，通常采用两种处理方法。第一种方法是通过四象限变频器或电能反馈模块，将电能反馈到电网。第二种方法是通过电阻负载，将电能转化为热能的方式消耗掉。

3、然而，上述两种传统处理方式均存在明显的缺陷和不足。对于将电能反馈至电网的方式，其缺点主要体现在以下几个方面：首先，很多厂区电源采用高压电转为市电的供电方式，供电系统本身不支持电能反向反馈至电网；其次，测功机反馈的电能含有大量谐波，直接反馈至电网会给电网造成严重的谐波污染，影响电网供电质量；再次，将电能反馈至电网需要向电力管理有关部门报备并获得批准，同时需要确定反馈的电量，但每个时间段对于测功机的使用情况是无法预先确定的，因此也无法准确控制和预测反馈的电量，给实际操作带来很大困难。

4、对于通过电阻将电能转化成热能消耗的方式，其缺点同样十分突出：第一，这种方式造成了对电能的极大浪费，大量的电能被白白转化为热能散失，显著增加了测功机的使用成本和运营成本；第二，对于一些实验室场地受到限制的情况，电阻工作时温度很高，需要较大的散热空间，很多实验室没有足够的空间放置大功率电阻设备；第三，电阻长期处于高温工作状态，使用寿命有限，需要定期进行更换，进一步增加了维护成本和运营负担。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本申请的目的在于：提供一种实验室微电网管理系统及方法，从而有效地解决上述技术问题。

2、为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

3、本申请提供了一种实验室微电网管理方法，包括如下：

4、基于厂区进线端的电流检测单元实时检测进线电流值；

5、预设多级电流阈值；

6、根据所述进线电流值所处的电流阈值区间，控制储能系统和耗能系统的工作状态，对测功机反馈的电能进行分级分配管理。

7、进一步地，

8、所述预设多级电流阈值包括：

9、分别设定a、b、c三个电流阈值，

10、三个电流阈值满足0

11、三个电流阈值a、b、c的值通过控制单元进行设置和调整。

12、进一步地，

13、所述根据进线电流值所处的电流阈值区间控制储能系统和耗能系统的工作状态包括：

14、当检测到进线电流值小于电流阈值a时，控制耗能系统开启放电，同时控制储能系统开启充电直至充满电；

15、当检测到进线电流值大于电流阈值a且小于电流阈值b时，控制耗能系统停止放电，同时控制储能系统开启充电直至充满电；

16、当检测到进线电流值大于电流阈值b且小于电流阈值c时，控制耗能系统停止放电，同时控制储能系统停止充电和放电；

17、当检测到进线电流值大于电流阈值c时，控制耗能系统停止放电，同时控制储能系统开启放电。

18、进一步地，所述控制耗能系统开启放电还包括：耗能系统中的放电电流由系统进行实时动态调整。

19、进一步地，当储能系统充满电后无法继续消耗测功机发出的电能导致进线电流减小至电流阈值a以下时，自动切换至进线电流值小于电流阈值a时的工作模式。

20、进一步地，所述测功机反馈的电能通过能量回馈单元输出直流电，所述直流电经过滤波器处理后输送至直流母线，供储能系统充电或耗能系统消耗。

21、本申请还提供了一种实验室微电网管理系统，所述管理系统基于上述的实验室微电网管理方法实施，所述管理系统包括：

22、控制单元、测功机系统、能量回馈单元、储能系统及耗能系统。

23、进一步地，所述测功机系统包括底盘测功机、发动机测功机、电机测功机中的任意一种或多种带电能反馈的设备。

24、有益效果

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

26、本发明通过智能电能分配策略，使测功机反馈的电能无需反馈至电网，从根本上避免了反馈电能给电网造成的谐波污染问题，同时也不存在需要向相关部门申请馈电审批的问题。本发明也不用单纯依靠电阻发热来消耗电能，而是通过储能系统优先存储电能，在厂区用电缺口较大时释放电能补充供电，显著提高了电能利用效率，有效降低了测功机的使用成本和运营成本。同时，本发明减少了电阻耗能设备的使用时间和功率，降低了对场地空间的要求，也延长了相关设备的使用寿命。

1.一种实验室微电网管理方法，其特征在于：包括如下：

2.根据权利要求1所述的实验室微电网管理方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的实验室微电网管理方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的实验室微电网管理方法，其特征在于：

5.根据权利要求3所述的实验室微电网管理方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的实验室微电网管理方法，其特征在于：

7.一种实验室微电网管理系统，其特征在于：所述管理系统基于上述权利要求1-6中任一项所述的实验室微电网管理方法实施，所述管理系统包括：

8.根据权利要求7所述的实验室微电网管理系统，其特征在于：